KR20050000570A - Apparatus For Cleaning a Wafer - Google Patents
Apparatus For Cleaning a Wafer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050000570A KR20050000570A KR1020030041015A KR20030041015A KR20050000570A KR 20050000570 A KR20050000570 A KR 20050000570A KR 1020030041015 A KR1020030041015 A KR 1020030041015A KR 20030041015 A KR20030041015 A KR 20030041015A KR 20050000570 A KR20050000570 A KR 20050000570A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wafer
- cleaning
- clamp
- rotating
- cleaning liquid
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 111
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 13
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 8
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68728—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of separate clamping members, e.g. clamping fingers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체소자 제조 공정의 진행 중 웨이퍼에 형성되는 불순물을 세정하기 위한 세정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학적 기계연마 공정 이후 웨이퍼의 표면, 엣지 부위에 존재하는 불순물을 전체적으로 균일하게 세정할 수 있는 세정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning apparatus for cleaning impurities formed on a wafer during a semiconductor device manufacturing process. More particularly, the present invention relates to a uniform cleaning of impurities present on the surface and edge of a wafer after a chemical mechanical polishing process. A cleaning apparatus that can be used.
반도체 소자 또는 반도체 칩 등은 일반적으로 실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 반도체 장비를 이용하여 처리함으로써 제조된다. 웨이퍼는 통상적으로 리소그래피, 화학 또는 물리적 증착 및 플라즈마 에칭 등과 같은 일련의 반도체소자 제조공정을 거쳐 반도체 소자 또는 반도체 칩으로 제조된다.Semiconductor devices or semiconductor chips are generally manufactured by processing wafers formed of silicon using semiconductor equipment. Wafers are typically manufactured into semiconductor devices or semiconductor chips through a series of semiconductor device manufacturing processes such as lithography, chemical or physical vapor deposition, and plasma etching.
상기와 같은 방법을 통하여 형성되는 반도체 소자는 다중 레벨 구조의 형태를 갖는다. 기판 레벨에서는 확산 부위를 갖는 트랜지스터 디바이스가 형성되며, 그 다음 레벨에서는 금속 라인이 패턴이 형성된다. 이러한 금속 라인 패턴은 전기적으로 트랜지스터 디바이스에 연결되어, 바람직한 디바이스의 역할을 갖도록 한다. 상기 금속 라인을 형성하기 위해서는 CMP공정을 수행한 이후 금속라인 패턴 상에 잔류하는 파티클 및 오염물질을 제거한 웨이퍼의 세정 공정이 필수적으로 수행되어야 한다.The semiconductor device formed through the above method has a multilevel structure. At the substrate level, transistor devices having diffusion sites are formed, and at the next level, metal lines are patterned. This metal line pattern is electrically connected to the transistor device, so as to have the role of the desired device. In order to form the metal line, after the CMP process, the cleaning process of the wafer from which particles and contaminants remaining on the metal line pattern are removed must be essentially performed.
따라서, 반도체 소자의 제조 공정이 진행되는 동안에, 웨이퍼는 헹굼(rinsing), 폴리싱(polishing), 브러싱(brushing) 및 회전 건조(spin-dry) 등과 같은 일련의 표면 세정공정을 수행하게 된다. 반도체 소자의 품질을 향상시키기 위해서는, 상기 세정 공정을 통하여 웨이퍼 표면 및 베벨(Bevel)부위에 잔류하는 불순물 및 이 물질들을 완전히 제거해야 한다.Thus, during the fabrication process of the semiconductor device, the wafer is subjected to a series of surface cleaning processes such as rinsing, polishing, brushing, and spin-drying. In order to improve the quality of the semiconductor device, impurities and residues remaining on the wafer surface and the bevel portion must be completely removed through the cleaning process.
도 1은 종래 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼를 회전시키는 회전 클램프를 나타내는 단면도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional wafer cleaning apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a rotation clamp for rotating the wafer illustrated in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 종래의 웨이퍼 세정 장치는 상기 웨이퍼(W)의 정렬 및 회전시키는 다수개의 회전 클램프(10), 상기 회전하는 웨이퍼(W)의 표면을 세정하기 위한 브러싱 수단(20)을 포함하고 있다. 상기 브러싱 수단(20)은 웨이퍼(W) 상면에 배치되는 상면 롤러 브러시(12), 상기 웨이퍼(W) 저면에 배치되는 저면 롤러 브러시(14)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, a conventional wafer cleaning apparatus includes a plurality of rotation clamps 10 for aligning and rotating the wafer W, and brushing means 20 for cleaning the surface of the rotating wafer W. FIG. Doing. The brushing means 20 includes an upper roller brush 12 disposed on the upper surface of the wafer W and a lower roller brush 14 disposed on the lower surface of the wafer W.
그리고, 상면 롤러 브러시(12) 및 저면 롤러 브러시(14)를 평행하게 배치되고, 상기 상면 롤러 브러시(12) 및 저면 롤러 브러시(14)에 각각 연결되어 상기 롤러 브러시를 회전시키는 회전력을 전달하는 회전축(16a, 16b)을 구비하고 있고, 상기 회전축(16a,16b) 각각에 회전력을 제공하는 브러시 구동부를 구비하고 있다.And, the upper roller brush 12 and the bottom roller brush 14 are arranged in parallel, the rotary shaft is connected to the upper roller brush 12 and the bottom roller brush 14, respectively, to transmit a rotational force for rotating the roller brush 16a, 16b, and the brush drive part which provides rotational force to each of the said rotating shafts 16a, 16b is provided.
상기 브러싱 수단(20)을 이용한 세정 작업은 암모니아 등과 같은 세정 케미컬과 물을 회전 클램프에 의해 회전하는 웨이퍼(W)의 표면에 제공한 후, 상기 브러싱 수단의 브러시의 마찰을 통하여 이루어진다.The cleaning operation using the brushing means 20 is performed through the friction of the brush of the brushing means after providing the cleaning chemicals such as ammonia and water to the surface of the wafer W rotating by the rotation clamp.
여기서, 세정 작업이 진행되는 동안, 상기 웨이퍼(W)는 상기 도 2에 도시된,회전 클램프(10)에 의해 마찰력을 제공받아 회전된다. 상기 회전 클램프(10)는 세정하고자 하는 웨이퍼의 위치 정렬 및 웨이퍼의 엣지 부위를 홀딩하도록 6개가 구비되어 있고, 그 자체가 회전함으로서 상기 웨이퍼에 회전시키기 위한 마찰력을 제공하는 역할을 갖는다.Here, while the cleaning operation is in progress, the wafer W is rotated by a friction force by the rotation clamp 10 shown in FIG. 2. The rotation clamp 10 is provided with six to position the wafer to be cleaned and to hold the edge portion of the wafer to be cleaned, and by itself rotates to provide a friction force for rotating on the wafer.
상기 회전 클램프(10) 볼록한 요철형상을 갖는 상부 구조물(2)과 오목한 요철형상을 갖는 하부 구조물(4)이 나사(6)에 의해 체결되는 구조를 갖고, 체결시 상기 웨이퍼의 엣지부가 삽입 가능한 클램프 홈(8)이 오목하게 형성되는 구조를 갖는다.The rotary clamp 10 has a structure in which an upper structure 2 having a convex concave-convex shape and a lower structure 4 having a concave concave-convex shape are fastened by screws 6, and the edge portion of the wafer can be inserted at the time of fastening. It has a structure in which the groove 8 is formed concave.
그러나, 상기 구성을 갖는 세정 장치의 브러시는 웨이퍼의 엣지 부위의 형상을 고려하지 않은 일자형 롤러 형상을 갖고, 세정용 케미컬은 브러시를 통해서만 공급되는 방식이 적용되기 때문에 웨이퍼의 상면(Front)/저면(Backside)에는 브러시와 세정용 케미컬의 충분한 접촉에 의해 높은 효율의 세정이 가능한 반면에 웨이퍼 엣지 부위에 단차가 존재하는 부위와 베벨 부위의 경우에는 불완전한 접촉에 의해 세정의 효율이 저하되는 단점을 가지고 있다.However, the brush of the cleaning apparatus having the above configuration has a straight roller shape without considering the shape of the edge portion of the wafer, and since the cleaning chemical is applied only through the brush, the front / bottom surface of the wafer ( On the backside, high efficiency can be achieved by sufficient contact between the brush and the cleaning chemical, while in the case of the bevel part and the part where the step is present at the wafer edge part, the cleaning efficiency is deteriorated due to incomplete contact. .
따라서, 상기 CMP공정에서 발생한 미세 입자와 반응 부산물이 세정공정 후에도 웨이퍼의 엣지 부위에 그대로 존재하고 있기 때문에 이후 웨이퍼로부터 떨어져 나와 웨이퍼의 엣지 부위의 칩들의 불량을 야기하여 제품의 생산성을 저하시키는 문제점이 초래된다.Therefore, since the fine particles and the reaction by-products generated in the CMP process are still present at the edge of the wafer even after the cleaning process, they are separated from the wafer and cause defects of chips at the edge of the wafer, thereby lowering the productivity of the product. do.
상술한 문제점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼 표면뿐만 아니라웨이퍼의 엣지 부위에 존재하는 미세 입자와 반응 부산물들을 효과적으로 세정할 수 있는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for overcoming the above problems is to provide a wafer cleaning apparatus that can effectively clean the fine particles and reaction by-products present in the wafer edge as well as the wafer edge.
도 1은 종래 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional wafer cleaning apparatus.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼를 회전시키는 회전 클램프를 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a rotation clamp for rotating the wafer illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제1실시예로서 웨이퍼 세정 장치의 세정 클램프를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cleaning clamp of a wafer cleaning apparatus as a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2실시예로서 웨이퍼 세정 장치의 세정 클램프를 나태는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a cleaning clamp of a wafer cleaning apparatus as a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 세정 클램프를 포함하는 웨이퍼 세정장치를 나타내는 구성도이다.5 is a block diagram showing a wafer cleaning apparatus including the cleaning clamp of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100,200 : 세정 클램프 110,220 : 상부 구조물100,200: cleaning clamp 110,220: upper structure
120,220 : 하부 구조물 130,230 : 나사120,220: Substructure 130,230: Screw
140,240 : 원형 그루브 160,260 : 오링140,240: Circular groove 160,260: O-ring
300 : 브러싱 수단 310 : 제1 회전축300: brushing means 310: first rotating shaft
320 : 제2 회전축 330 : 상면 롤러 브러시320: second rotating shaft 330: upper surface roller brush
340 : 저면 롤러 브러시 350 : 회전 클램프340: bottom roller brush 350: rotation clamp
360 : 브러시 구동부 380 : 세정액 제공부360: brush drive unit 380: cleaning liquid supply unit
W : 웨이퍼W: Wafer
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
웨이퍼의 에지 부위가 밀착되는 원형 그루브를 갖고, 마찰력을 이용하여 상기 웨이퍼를 회전시키기 위해 회전하며, 상기 웨이퍼의 에지 부위를 따라 배치되는 다수의 회전 클램프;A plurality of rotating clamps having circular grooves in which edge portions of the wafer are in close contact, rotating to rotate the wafer using frictional force, and disposed along the edge portions of the wafer;
상기 회전 클램프와 동일한 구조를 갖고, 상기 원형 그루브에 웨이퍼의 엣지부위가 삽입되도록 구비되며, 웨이퍼의 엣지 부위를 세정하기 위한 세정 클램프(Cleaning Clamp); 및A cleaning clamp having the same structure as the rotary clamp and having an edge portion of a wafer inserted into the circular groove, for cleaning an edge portion of the wafer; And
상기 웨이퍼를 세정하기 위해 제공되는 세정액을 이용하여 상기 웨이퍼의 상면 및 저면을 세정하기 위한 브러싱 수단을 포함하는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는데 있다.The present invention provides a wafer cleaning apparatus including brushing means for cleaning the top and bottom surfaces of the wafer using a cleaning liquid provided to clean the wafer.
여기서, 상기 웨이퍼는 화학적 기계연마(CMP) 공정이 수행된 웨이퍼이며, 그 웨이퍼의 표면, 엣지부위에는 스크레치, 파티클 및 오염물질이 존재한다. 그리고, 상기 세정 클램프 및 회전 클램프는 하방 돌출부를 갖는 상부 구조물과 상기 돌출부와 대응하는 오목부를 갖는 하부 구조물이 나사에 의해 체결되는 구조를 갖고, 체결함으로서 상기 상부 구조물과 하부 구조물 사이에는 상기 웨이퍼의 엣지 부위가 삽입 가능한 원형 그루브(groove)가 형성된 구조를 갖는다.Herein, the wafer is a wafer subjected to a chemical mechanical polishing (CMP) process, and scratches, particles, and contaminants are present on the surface and edge of the wafer. The cleaning clamp and the rotation clamp have a structure in which an upper structure having a lower protrusion and a lower structure having a concave portion corresponding to the protrusion are fastened by screws, and the edge of the wafer is connected between the upper structure and the lower structure by fastening. It has a structure in which a circular groove is formed in which the site can be inserted.
상기 세정 클램프는 고정되어 있고, 원형 그루부에 삽입된 웨이퍼의 에지 부위에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 유로가 형성되어 있다.The cleaning clamp is fixed, and a cleaning liquid supply passage for supplying the cleaning liquid to the edge portion of the wafer inserted into the circular groove portion is formed.
상술한 구성요소를 갖는 웨이퍼 세정용 장치는 웨이퍼의 표면을 세정하기 위한 브러싱 수단, 웨이퍼를 회전시키는 회전 클램프 및 웨이퍼의 엣지 부위 및 베벨부위를 세정하기 위한 세정 클램프를 구비하고 있어 웨이퍼의 표면뿐만 아니라 웨이퍼의 엣지 부위에 존재하는 미세 입자와 반응 부산물을 효과적으로 세정할 수 있는 특성을 가지고 있다. 따라서, 웨이퍼의 전체에 대한 세정력이 강화로 인하여 양질의 반도체소자 생산이 가능해진다.The apparatus for cleaning a wafer having the above-mentioned components includes brushing means for cleaning the surface of the wafer, a rotary clamp for rotating the wafer, and a cleaning clamp for cleaning the edges and bevel portions of the wafer. It has the property to effectively clean the fine particles and reaction by-products present at the edge of the wafer. As a result, the cleaning power of the entire wafer is enhanced to enable the production of high quality semiconductor devices.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 3은 본 발명의 제1실시예로서 웨이퍼 세정 장치의 세정 클램프를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cleaning clamp of a wafer cleaning apparatus as a first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 세정 클램프(100)는 표면에 모가 형성된 상부 구조물(110)과 하부 구조물(120)이 나사(130)에 의해 체결되는 구조를 갖음으로서, 상기 세정하고자 하는 웨이퍼(W)의 위치 정렬 및 상기 웨이퍼의 엣지부가 삽입되는 원형 그루브가 형성되어 있다. 그리고, 상기 세정 클램프가 회전함으로써, 상부 구조물의 표면에 형성된 모들이 웨이퍼의 엣지 부위에 존재하는 미세 입자와 반응 부산물을 세정하는 역할을 갖는다. 즉, 상기 세정 클램프는 회전 클램프와 동일한 형상 및 구조를 가지고 있으며, 대신 상부 구조물(110)은 표면에 모들이 형성된 브러쉬이다.The cleaning clamp 100 shown in FIG. 3 has a structure in which the upper structure 110 and the lower structure 120 having the hairs formed on the surface thereof are fastened by the screw 130, thereby positioning the wafer W to be cleaned. A circular groove is formed in which the alignment and the edge portion of the wafer are inserted. Then, as the cleaning clamp rotates, hairs formed on the surface of the upper structure have a role of cleaning fine particles and reaction by-products present at the edge of the wafer. That is, the cleaning clamp has the same shape and structure as the rotary clamp, and instead, the upper structure 110 is a brush having hairs formed on the surface thereof.
여기서, 상기 엣지 부위는 베벨 부위를 포함하고 있기 때문에 별도로 설명하지 않는다. 상기 세정 클램프(100)의 상부 구조물(110)은 그 표면에 모들이 빽빽하게 형성되어 있으며, 하방 돌출부를 갖는 요(凸)형상을 갖고, 나사(130)가 삽입되는 제1홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 하부 구조물(120)은 상기 돌출부와 대응되는 오목부를 갖는 철(凹)형상을 갖고, 상기 나사(130)가 삽입되는 제2홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상기 제1홀 및 제2홀에는 나사선이 형성되어 있어 상기 나사(130)가 삽입됨으로서 상부 구조물(110)과 하부 구조물(120)이 하나로 체결된다.Here, since the edge portion includes the bevel portion, it will not be described separately. The upper structure 110 of the cleaning clamp 100 has densely formed hairs on the surface thereof, has a yaw shape having a downward protrusion, and a first hole (not shown) into which the screw 130 is inserted. Is formed. The lower structure 120 has an iron shape having a recess corresponding to the protrusion, and has a second hole (not shown) into which the screw 130 is inserted. Screws are formed in the first and second holes so that the screw 130 is inserted into the upper structure 110 and the lower structure 120.
여기서, 상기 상부 구조물(110)의 돌출부의 길이는 하부 구조물(120)의 오목부의 깊이보다 길다. 이 때문에 상부 구조물(110)과 하부 구조물(120)이 나사(130)에 의해 체결될 경우 상기 세정 클램프(100)의 측면에는 상기 세정하고자 하는 웨이퍼(W)의 엣지부가 삽입 가능한 오목한 형상의 원형 그루브(140)가 형성된다. 상부 구조물(110) 및 하부 구조물(120) 사이에는 오링(160)이 개재된다.Here, the length of the protrusion of the upper structure 110 is longer than the depth of the recess of the lower structure (120). For this reason, when the upper structure 110 and the lower structure 120 are fastened by the screw 130, a concave circular groove of which the edge portion of the wafer W to be cleaned can be inserted into the side of the cleaning clamp 100. 140 is formed. The O-ring 160 is interposed between the upper structure 110 and the lower structure 120.
그리고, 세정 클램프(100)의 상부 구조물(110)은 그 표면에 세정용 브러시 표면에 형성된 모(150)들이 빽빽하게 형성되어 있기 때문에 상기 클램프 홈(140)에 삽입된 웨이퍼의 엣지 부위 및 베벨 부위는 상기 세정 클램프(100)의 회전 및 웨이퍼(W)의 회전으로 인해 미세 입자와 반응 부산물이 제거된다.In addition, since the parent 150 formed on the surface of the cleaning brush is densely formed on the surface of the upper structure 110 of the cleaning clamp 100, the edge portion and the bevel portion of the wafer inserted into the clamp groove 140 are Rotation of the cleaning clamp 100 and rotation of the wafer W remove fine particles and reaction by-products.
따라서, 웨이퍼의 엣지 부위에 잔류되어 있는 미세 입자와 반응 부산물은 상술한 구조를 갖는 세정 클램프(100)에 의해 효과적인 세정이 이루어진다.Therefore, the fine particles remaining at the edge of the wafer and the reaction by-products are effectively cleaned by the cleaning clamp 100 having the above-described structure.
실시예 2Example 2
도 4는 본 발명의 제2실시예로서 웨이퍼 세정 장치의 세정 클램프를 나태는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a cleaning clamp of a wafer cleaning apparatus as a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 세정 클램프(200)는 표면에 모가 형성된 상부 구조물(210)과 하부 구조물(220)이 나사(230)에 의해 체결되는 구조를 갖음으로서, 상기 세정하고자 하는 웨이퍼(W)의 위치 정렬 및 상기 웨이퍼의 엣지부가 삽입되는 원형 그루브(240)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 세정 클램프(200)는 도 3에 도시된 세정 클램프(100)와 달리 고정되어 있으며, 상기 원형 그루브(240)에 삽입된 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액을 공급하는 세정액 공급유로(250)가 형성되어 있다.The cleaning clamp 200 shown in FIG. 4 has a structure in which the upper structure 210 and the lower structure 220, which are formed on the surface thereof, are fastened by screws 230, thereby positioning the wafer W to be cleaned. A circular groove 240 is formed in which the alignment and the edge portion of the wafer are inserted. In addition, the cleaning clamp 200 is fixed unlike the cleaning clamp 100 illustrated in FIG. 3, and the cleaning solution supply passage 250 supplying the cleaning solution for cleaning the wafer inserted into the circular groove 240 is provided. Formed.
즉, 상기 세정 클램프(200)는 종래의 회전 클램프와 동일한 형상 및 체결 구조를 가지고 있지만, 대신 원형 그루브(240)에 삽입된 웨이퍼의 엣지 부위를 세정하기 위한 세정액을 공급하는 세정액 공급 유로(250)가 형성되어 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.That is, the cleaning clamp 200 has the same shape and fastening structure as the conventional rotating clamp, but instead, the cleaning liquid supply passage 250 supplying the cleaning liquid for cleaning the edge portion of the wafer inserted into the circular groove 240. It has a structure in which is formed.
이 때문에 웨이퍼(W)의 엣지 부위에 상기 세정액 공급 유로(250)로부터 세정액이 제공되어, 웨이퍼의 엣지 부위에 잔류하는 미세 입자와 반응 부산물이 화학적으로 세정된다.For this reason, the cleaning liquid is provided from the cleaning liquid supply flow path 250 at the edge portion of the wafer W so that the fine particles and the reaction by-products remaining at the edge portion of the wafer are chemically cleaned.
여기서, 상기 세정 클램프(200)의 상부 구조물(210)은 그 표면에 모들이 빽빽하게 형성되어 있으며, 하방 돌출부를 갖는 요(凸)형상을 갖고, 나사(230)가 삽입되는 제1홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 하부 구조물(220)은 상기 돌출부와 대응되는 오목부를 갖는 철(凹)형상을 갖고, 상기 나사(130)가 삽입되는 제2홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상기 제1홀 및 제2홀에는 나사선이 형성되어 있어상기 나사(230)가 삽입됨으로서 상부 구조물(210)과 하부 구조물(220)이 하나로 체결된다.Here, the upper structure 210 of the cleaning clamp 200 has densely formed hairs on the surface thereof, has a yaw shape having a downward protrusion, and the first hole (not shown) into which the screw 230 is inserted. Not formed). The lower structure 220 has an iron shape having a concave portion corresponding to the protrusion, and has a second hole (not shown) into which the screw 130 is inserted. Screw lines are formed in the first and second holes, so that the screw 230 is inserted into the upper structure 210 and the lower structure 220.
상기 상부 구조물(210)의 돌출부의 길이는 하부 구조물(220)의 오목부의 깊이보다 길기 때문에 상부 구조물(210)과 하부 구조물(220)이 나사(230)에 의해 체결될 경우 상기 세정 클램프(200)의 측면에는 상기 세정하고자 하는 웨이퍼(W)의 엣지부가 삽입 가능한 오목한 형상의 원형 그루브(240)가 형성된다.Since the length of the protrusion of the upper structure 210 is longer than the depth of the recess of the lower structure 220, when the upper structure 210 and the lower structure 220 is fastened by the screw 230, the cleaning clamp 200 A concave circular groove 240 into which an edge portion of the wafer W to be cleaned is inserted is formed at a side surface of the wafer W.
그리고, 세정 클램프(200)의 세정액 공급 유로(250)는 세정액 제공부(280)에서 연장되는 세정액 공급라인(270)과 연결되어 있어 상기 세정액 제공부(280)로부터 제공되는 세저액을 웨이퍼의 엣지 부위에 분사시킬 수 있다.In addition, the cleaning solution supply flow path 250 of the cleaning clamp 200 is connected to the cleaning solution supply line 270 extending from the cleaning solution providing unit 280, so that the cleaning liquid provided from the cleaning solution providing unit 280 is used as an edge of the wafer. Can be sprayed on site.
여기서, 상기 세정액 제공부(280)로부터 제공되는 케미컬이 세정액 배출구(250)를 통하여 웨이퍼(W)의 엣지 부위에 제공될 때 상기 케미컬이 상부 구조물(210) 및 하부 구조물(220) 사이에서 누출되는 것을 방지하기 위해 상부 구조물(210)과 하부 구조물(220) 사이에는 오링(260)이 개재되어 있다.Here, the chemical leaks between the upper structure 210 and the lower structure 220 when the chemical provided from the cleaning liquid providing part 280 is provided to the edge portion of the wafer W through the cleaning liquid outlet 250. In order to prevent the O-ring 260 is interposed between the upper structure 210 and the lower structure 220.
따라서, 상술한 구조를 갖는 세정 클램프(200)는 웨이퍼의 엣지 부위에 잔류되어 있는 미세 입자와 반응 부산물을 효과적으로 세정할 수 있다.Therefore, the cleaning clamp 200 having the above-described structure can effectively clean the fine particles and reaction by-products remaining at the edge portion of the wafer.
도 5는 본 발명의 세정 클램프를 포함하는 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 구성도이다.5 is a block diagram showing a wafer cleaning apparatus including the cleaning clamp of the present invention.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 장치는 웨이퍼(W)의 정렬 및 회전시키는 4개의 회전 클램프(350), 상기 회전하는 웨이퍼(W)의 표면을 세정하기 위한 브러싱 수단(300) 및 웨이퍼의 엣지 부위를 세정하기 위한제1세정 클램프(100) 또는 제2세정 클램프(200)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 5, the wafer cleaning apparatus according to the present invention includes four rotary clamps 350 for aligning and rotating the wafer W, and brushing means for cleaning the surface of the rotating wafer W. 300) and a first cleaning clamp 100 or a second cleaning clamp 200 for cleaning the edge portion of the wafer.
상기 웨이퍼(W)는 화학적 기계 연마(CMP)공정이 수행된 웨이퍼이면, 회전 클램프(350)에 의해 회전하게 된다. 상기 회전 클램프(350)는 하방 돌출부를 가는 상부 구조물과 상기 돌출부와 대응되는 오목부를 갖는 하부 구조물이 나사에 의해 체결되는 구조를 갖고, 세정하고자 하는 웨이퍼의 위치 정렬 및 웨이퍼의 엣지 부위를 파지하도록 구비되어 있으며, 그 자체가 회전함으로서 웨이퍼에 상기 웨이퍼를 회전시키기 위한 마찰력을 제공한다.If the wafer W is a wafer subjected to a chemical mechanical polishing (CMP) process, the wafer W is rotated by the rotation clamp 350. The rotary clamp 350 has a structure in which an upper structure having a lower protrusion and a lower structure having a recess corresponding to the protrusion are fastened by screws, and are arranged to position the wafer to be cleaned and grip the edge portion of the wafer. Which itself rotates to provide the wafer with a frictional force to rotate the wafer.
상기 브러싱 수단(300)은 웨이퍼(W) 상면에 배치되는 상면 롤러 브러시(330), 상기 웨이퍼(W) 저면에 배치되는 저면 롤러 브러시(340), 롤러 브러시(330,340)를 평행하게 연장시키는 제1 및 제2회전축(310, 320) 및 상기 제1 및 제2회전축(310, 320)을 서로에 대해 역방향으로 회전시키기 위한 브러시 구동부(360)로 구성된다.The brushing means 300 may include: a first roller brush 330 disposed on the top surface of the wafer W, a bottom roller brush 340 disposed on the bottom surface of the wafer W, and a first roller extending in parallel the roller brushes 330 and 340. And a brush driver 360 for rotating the second rotation shafts 310 and 320 and the first and second rotation shafts 310 and 320 in a reverse direction with respect to each other.
여기서, 상면 롤러 브러시(330) 및 저면 롤러 브러시(340)는 세정 공정을 수행하기 위한 웨이퍼를 사이에 두고, 서로 대향되게 배치되어 있으며, 웨이퍼(W)의 반경 보다 긴 길이를 갖는다. 상면 롤러 브러시(330)는 웨이퍼의 상면에 존재하고, 저면 롤러 브러시(340)는 웨이퍼(W)의 저면에 존재한다.Here, the upper roller brush 330 and the lower roller brush 340 are disposed to face each other with the wafer for performing the cleaning process therebetween, and have a length longer than the radius of the wafer W. The upper roller brush 330 is present on the upper surface of the wafer, and the lower roller brush 340 is present on the lower surface of the wafer (W).
상기 제1 및 제2회전축(310, 320)은 서로 평행하게 연장되면서, 웨이퍼를 세정할 수 있는 회전력을 제공할 수 있도록 상면 롤러 브러시(330) 및 저면 롤러 브러시(340)에 각각 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2회전축(310, 320)의 제1단부는 상기 브러시 구동부(360)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있고, 도면에 도시되어있지는 않지만, 상기 제1 및 제2회전축(310, 320)의 제2단부는 베어링 유닛(도시하지 않음)에 회전 가능하게 결합되어 있다.The first and second rotation shafts 310 and 320 extend in parallel with each other and are connected to the upper roller brush 330 and the lower roller brush 340 to provide rotational force for cleaning the wafer. First ends of the first and second rotation shafts 310 and 320 are rotatably coupled by the brush driver 360, and although not illustrated, the first and second rotation shafts 310 and 320 are rotatable. The second end of) is rotatably coupled to a bearing unit (not shown).
그리고, 상기 제1세정 클램프(100)는 도 3에 도시된 세정 클램프(100)이고, 및 제2세정 클램프(200)는 도 4에 도시된 세정 클램프(200)이며, 상기 제1세정 클램프 및 제2세정 클램프는 위에서 상세히 설명하였기 때문에 생략하기로 한다.The first cleaning clamp 100 is the cleaning clamp 100 shown in FIG. 3, and the second cleaning clamp 200 is the cleaning clamp 200 shown in FIG. 4. Since the second cleaning clamp has been described in detail above, it will be omitted.
여기서, 상기 웨이퍼 세정 장치는 제1세정 클램프(100)만을 적용하여 웨이퍼(W)의 엣지 부위에 잔류하는 이 물질들을 세정할 수 있다. 또한, 제2세정 클램프(200)만을 적용하여 웨이퍼(W)의 엣지 부위에 잔류하는 이 물질들을 세정하거나 상기 제1세정 클램프(100) 및 제2세정 클램프(200) 모두 적용하여 웨이퍼(W)의 엣지부위에 잔류하는 이 물질들을 세정할 수 있다.Here, the wafer cleaning apparatus may apply only the first cleaning clamp 100 to clean these substances remaining at the edge portion of the wafer W. In addition, only the second cleaning clamp 200 may be applied to clean the substances remaining at the edge of the wafer W, or both the first cleaning clamp 100 and the second cleaning clamp 200 may be applied to the wafer W. It is possible to clean these substances remaining at the edge of the.
이에 따라, 상기와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 세정 장치는 웨이퍼(W)의 엣지 부위뿐만 아니라 웨이퍼(W)의 전면 및 후면을 잔류하는 이 물질들을 균일하게 동시적으로 세정하는 특성을 가지고 있다.Accordingly, the wafer cleaning apparatus having the above configuration has the characteristic of uniformly and simultaneously cleaning these materials remaining on the front and rear surfaces of the wafer W as well as the edge portion of the wafer W.
이상과 같은 구성을 갖는 웨이퍼 세정 장치는 다음과 같은 순서에 의해 작동한다.The wafer cleaning apparatus having the above configuration operates in the following order.
먼저, 폴리싱(POLISHING)작업이 완료된 웨이퍼(W)에 대한 브러싱(BRUSHING) 작업이 개시될 때, 상기 웨이퍼(W)의 표면에는 암모니아 등과 같은 케미컬과 탈 이온수가 제공된다.First, when the brushing operation is started on the wafer W on which the polishing operation is completed, the surface of the wafer W is provided with chemical and deionized water such as ammonia.
이 상태에서, 제어부(도시 안됨)는 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전 클램프 (250)에 전기신호를 인가하여 상기 웨이퍼(W)를 소정 방향으로 회전시킨다. 이때상기 세정 클램프(100,200)에 의해 상기 웨이퍼의 엣지 부위에 존재하는 이 물질들은 세정된다.In this state, a controller (not shown) applies an electrical signal to the wafer rotation clamp 250 that rotates the wafer to rotate the wafer W in a predetermined direction. At this time, the cleaning clamps 100 and 200 may clean these materials existing at the edge of the wafer.
그리고, 상기 제어부는 상기 브러시 구동부(200)의 모터에 전기 신호를 인가하여 모터를 구동시킨다. 구동된 모터는 구동력을 제1회전축으로 전달시켜 상기 제1회전축(310)을 회전시킨다.The controller applies an electrical signal to the motor of the brush driver 200 to drive the motor. The driven motor rotates the first rotation shaft 310 by transmitting a driving force to the first rotation shaft.
또한, 구동된 모터는 구동력을 제2회전축(320)으로 전달시켜 제1회전축(310)의 회전방향과 반대되는 방향으로 제2회전축(320)을 회전시킨다.In addition, the driven motor transmits a driving force to the second rotation shaft 320 to rotate the second rotation shaft 320 in a direction opposite to the rotation direction of the first rotation shaft 310.
따라서, 상기 제1 및 제2회전축(310, 320)에 부착되어 있는 상기 상면 및 저면 롤러 브러시(330, 340)는 서로 역방향으로 회전하면서 상기 웨이퍼(W)의 표면과 저면을 균일하게 세정하게 된다.Therefore, the top and bottom roller brushes 330 and 340 attached to the first and second rotation shafts 310 and 320 rotate in the opposite direction to uniformly clean the surface and the bottom of the wafer W. .
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정용 장치는 세정용 클램프를 채용하고 있기 때문에 상기 웨이퍼의 엣지 부위에 존재하는 이 물질들을 화학적 또는 기계적으로 제거할 수 있어 이후 공정에서 반도체 소자의 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고, 웨이퍼의 세정이 전체적으로 골고루 수행되어 양질의 반도체소자 생산할 수 있다.As described above, the wafer cleaning apparatus according to the present invention employs a cleaning clamp, so that these substances existing at the edge of the wafer can be chemically or mechanically removed, thereby preventing contamination of the semiconductor device in a subsequent process. Can be effectively prevented. Then, the cleaning of the wafer is performed evenly as a whole to produce a high quality semiconductor device.
이상 본 발명이 바람직한 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 개량이나 변형이 가능하고, 이러한 개량이나 변형 또한 본 발명에 속한다는 것은 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements or modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and such improvements or modifications also belong to the present invention. Will be appreciated by those skilled in the art.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030041015A KR20050000570A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Apparatus For Cleaning a Wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030041015A KR20050000570A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Apparatus For Cleaning a Wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050000570A true KR20050000570A (en) | 2005-01-06 |
Family
ID=37216510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030041015A KR20050000570A (en) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | Apparatus For Cleaning a Wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050000570A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043866A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | Applied Materials, Inc. | Roller assembly for a brush cleaning device in a cleaning module |
| CN107278174A (en) * | 2015-02-07 | 2017-10-20 | 应用材料公司 | The moulded product of substrate is contacted during wet chemical processes using the periphery surface with friction enhancing pattern |
-
2003
- 2003-06-24 KR KR1020030041015A patent/KR20050000570A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043866A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | Applied Materials, Inc. | Roller assembly for a brush cleaning device in a cleaning module |
| US8250695B2 (en) | 2009-10-05 | 2012-08-28 | Applied Materials, Inc. | Roller assembly for a brush cleaning device in a cleaning module |
| KR20120099668A (en) * | 2009-10-05 | 2012-09-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Roller assembly for a brush cleaning device in a cleaning module |
| CN107278174A (en) * | 2015-02-07 | 2017-10-20 | 应用材料公司 | The moulded product of substrate is contacted during wet chemical processes using the periphery surface with friction enhancing pattern |
| CN107278174B (en) * | 2015-02-07 | 2021-08-06 | 应用材料公司 | Stamper article for contacting a substrate during a wet chemical process using a peripheral surface having a friction enhancing pattern |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101118491B1 (en) | System for substrate processing with meniscus, vacuum, ipa vapor, drying manifold | |
| JP3549141B2 (en) | Substrate processing device and substrate holding device | |
| US6550091B1 (en) | Double-sided wafer edge scrubbing apparatus and method for using the same | |
| KR101338797B1 (en) | System for substrate processing with meniscus, vacuum, ipa vapor, drying manifold | |
| KR101168183B1 (en) | Substrate meniscus interface and methods for operation | |
| US7743449B2 (en) | System and method for a combined contact and non-contact wafer cleaning module | |
| US20080308131A1 (en) | Method and apparatus for cleaning and driving wafers | |
| JP2001070896A (en) | Substrate washing device | |
| KR20040053118A (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR20120108063A (en) | Substrate brush scrubbing and proximity cleaning-drying sequence using compatible chemistries, and proximity substrate preparation sequence, and methods, apparatus, and systems for implementing the same | |
| US20130000671A1 (en) | Substrate cleaning method | |
| US7007333B1 (en) | System and method for a combined contact and non-contact wafer cleaning module | |
| EP1697969B1 (en) | Edge wheel dry manifold | |
| KR20010021348A (en) | Method and apparatus for cleaning a surface of a semiconductor wafer | |
| KR20050000570A (en) | Apparatus For Cleaning a Wafer | |
| TW201946141A (en) | Substrate treatment device and substrate treatment method | |
| KR101099733B1 (en) | Apparatus for processing substrate | |
| JP3098494B2 (en) | Apparatus and method for cleaning substrate | |
| TW202212004A (en) | Cleaning member mounting mechanism and substrate cleaning apparatus | |
| JP3219375B2 (en) | Scrub cleaning member, substrate processing apparatus using the same, and cleaning brush | |
| JP2006332386A (en) | Device and method for washing substrate | |
| KR20040104062A (en) | Apparatus For Cleaning a Waffer | |
| KR20010068641A (en) | Brush assembly for cleaning a wafer | |
| JP3065061B1 (en) | Wafer cleaning equipment | |
| JPH10289892A (en) | Substrate retaining apparatus and substrate treatment apparatus using substrate retaining apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |